Beryllium và kim cương là hai loại vật liệu thường xuất hiện trên màng loa của những cặp loa siêu cao cấp, không chỉ bởi đặc tính âm học của chúng mà còn bởi giá thành cực đắt đỏ.
Màng loa beryllium siêu nhẹ, siêu cứng chắc từng được Yamaha sử dụng trong suốt thập niên 70 cho các driver màng vòm phụ trách dải trung và cao. Quá trình sản xuất về bản chất là sử dụng phương pháp kết tủa hơi trong môi trường chân không, chi phí để thực hiện rất đắt đỏ. Bên cạnh đó, đây cũng là phương pháp có hại cho sức khỏe với độc tính cao. Khoảng chục năm trở lại đây, Brush Wellman ở Mỹ đã phát triển một phương pháp hình thành foil cứng dưới dạng hợp kim, dù rằng khi làm màng loa thì màng này vẫn nặng hơn màng vòm hợp kim nhôm thông thường từ 20 đến 30 lần. Foil kim loại Be-Al cũng được sản xuất để làm driver màng nón dưới dạng woofer hoặc midrange.
Suốt nhiều năm liền, thương hiệu Pháp Focal cũng sử dụng màng vòm ngược beryllium thuần làm từ foil công nghiệp với độ dày chỉ 25 micron (0.025mm). Để hình thành, họ sử dụng phương pháp thermoforming, tức tái định hình nguyên vật liệu mềm bằng cách tăng nhiệt độ của khuôn hút, đồng thời bảo vệ cho người thực hiện bằng áp lực dương. Phương pháp này chỉ dùng để tạo màng vòm ngược và sử dụng cuộn voice coil để sát với vòng nút (nodal circle – tập trung những điểm đứng yên trong khi các bộ phận còn lại của cấu trúc chuyển động, thông thường ở vòng ngoài cùng gần sát viền driver). Theo các kết quả ghi chép lại, Beryllium ở dưới dạng màng vòm bắt đầu xuất hiện vỡ tiếng ở gần dải tần số 50kHz (đối với driver màng nhôm thường, con số này là 20kHz), điều đó cũng khiến nó có thể so sánh được với gốm alumina oxide hóa nguyên chất.
Một màng vòm lõm (vòm ngược) với đường kính 20mm được sản xuất từ vật liệu kim cương kết tủa hơi sở hữu tần số vỡ tiếng đầu tiên cao nhất, quanh khoảng 70kHz (màng kim cương Thiele – Accuton). Trong nhiều năm liền, B&W cũng sản xuất dòng loa cao cấp của họ với màng vòm kim cương thông qua phương pháp điện hóa kết tủa hơi, màng vòm này cũng sở hữu tần số vỡ tiếng đầu tiên quanh khoảng 70kHz. Một màng vòm 25mm với quỹ đạo hình piston thông thường sẽ bắt đầu bị biến dạng ở quanh tần số 20kHz do kích thước cũng như đặc điểm cấu trúc, điều trước đây chưa từng được xem là quan trọng.
Trong lịch sử, khi các báo cáo về những lợi ích nghe được của các super tweeter có khả năng đánh các dải tần số trên 20kHz vẫn còn khá mới mẻ, tác động của chúng đến các dải tần số nghe được dưới 20kHz luôn được thể hiện trong điều kiện test thông thường. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây cho thấy các tín hiệu tức thời với tốc độ cao, có tần số lên đến 60kHz vẫn có liên hệ đến khả năng cảm nhận của con người, và chính thời gian tăng xung (impulse rise time) là yếu tố quan trọng nhất chứ không phải sự hiện diện của những âm thanh ổn định vượt quá phạm vi 20kHz. Do đó, khả năng tái hiện dải tần số cao hơn 20kHz có thể có giá trị trong việc duy trì sự trung thực của âm thanh trước nếu như bản thân tín hiệu nhạc có những tần số hoặc tín hiệu như vậy, và thiết bị cũng có khả năng đảm bảo thể hiện được chúng.
Tweeter màng vòm cứng thường được gắn thêm đĩa chỉnh pha
Đối với màng loa vòm nói chung, một số kỹ thuật cân bằng âm sắc (equalization) sẽ được áp dụng để khớp driver với hệ thống phân tần, trong khi các kỹ sư thiết kế driver cũng sử dụng một vài mẹo âm học để cải thiện cho đáp tuyến tần số trên trục. Thông thường, một đĩa định tâm nhỏ với đường kính 5mm sẽ được đặt ở phía trước màng vòm để chặn/giới hạn đỉnh chính, đồng thời các đường lên xuống trên đáp tuyến tần số được làm phẳng thông qua cộng hưởng khoang. Trong khi đó, việc sử dụng viền cuộn nửa cho màng loa cũng được áp dụng, thậm chí còn được khuyến khích. Nó có thể hoat động giống như một vòng tỏa âm yếu hình khuyên đối với các dải tần số cao, đồng thời làm phẳng các đáy trên đáp tuyến tần số. Phương pháp dùng viền cuộn nửa tương đối vô hại, vì quỹ đạo hình piston vẫn được duy trì trên một khoảng tần số kéo dài từ 2kHz đến 15kHz, trong khi đường kính màng loa giờ đây được làm lớn hơn. Việc sử dụng các vòng hoặc đĩa chỉnh pha ở phía trước màng vòm có thể gây ra hiệu ứng rung khoang, thể hiện thông qua chất âm có phần hơi thô, đặc biệt là khi ngồi nghe lệch trục. Màng loa lý tưởng thường có quỹ đạo di chuyển hình piston là để duy trì âm thanh trung thực, chi tiết, trong, rõ, tránh hiện tượng âm thanh có phần thô, sắc, khó nghe, đặc biệt thường xuất hiện ở quãng tần số cao của một số loại driver màng vòm.
Nguyễn Hào
Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây
